生物选修一《生物技术实践》教材分析
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高中生物选修一生物技术实践知识点总结材料生物技术实践是高中生物选修一课程中的重要内容,其涉及的知识点较多。
下面是关于生物技术实践相关知识点的总结材料。
一、细胞培养技术1.细胞培养基本理论:细胞培养的定义、种类和应用2.细胞培养技术的步骤:细胞的分离、传代、化学培养基的制备等3.细胞培养的影响因素:温度、培养基成分、培养器具等4.细胞培养的应用:生物药物的生产、组织工程、基因工程等二、基因工程技术1.基因工程的基本概念:基因重组、基因表达等2.基因工程中的重要技术:限制性酶切、DNA连接、DNA复制等3.基因工程的应用:转基因技术、蛋白质表达与纯化、分子诊断等4.基因工程的伦理问题:风险评估、生物安全等三、单细胞技术1.单细胞技术的基本原理:单细胞分离、扩增等2.单细胞技术的应用:单细胞测序、单细胞克隆等3.单细胞技术在医学研究中的应用:癌症研究、免疫细胞研究等4.单细胞技术的发展前景:个体化医学、药物开发等四、酶工程技术1.酶工程的基本概念:酶的定义、性质等2.酶工程技术的步骤:酶的筛选、改造、固定化等3.酶工程技术的应用:生化制剂的生产、环境保护等4.酶工程技术的发展趋势:多功能酶的研究、酶催化反应的优化等五、生物传感器技术1.生物传感器的基本原理:生物元件的识别、信号转导等2.生物传感器的种类:酶电极、抗体电极等3.生物传感器的应用:生物分析、临床诊断等4.生物传感器技术的发展:微纳制造技术的应用、多样化生物传感元件的研究等六、生物安全技术1.生物安全的概念:生物实验的风险评估、安全管理等2.生物安全技术的措施:生物实验室建设、生物废弃物处理等3.生物安全的法律法规:《生物安全法》等相关法律法规4.生物安全技术的发展:新兴疾病、转基因生物等生物安全问题的研究与应对以上是高中生物选修一生物技术实践的知识点总结材料。
这些知识点涵盖了细胞培养技术、基因工程技术、单细胞技术、酶工程技术、生物传感器技术和生物安全技术等方面,希望对你的学习有所帮助。
《生物技术实践》(选修1)教参课题1 果酒和果醋的制作一、课题目标说明果酒和果醋制作的原理,设计制作果酒和果醋的装置,完成果酒和果醋的制作。
二、课题重点与难点课题重点:说明果酒和果醋的制作原理,设计制作装置,制作出果酒和果醋。
课题难点:制作过程中发酵条件的控制。
三、课题背景分析课题背景从人类酿酒制醋的历史切入,说明酒与醋的制作不仅仅是发酵食品的制作加工,还是一种文化现象,反映了人类文明发展的足迹。
教师可以充分利用这一素材,渗透“科学、技术、社会”的教育。
在此基础上,教材简述了果酒和果醋的特点及其在日常生活中的作用,以激发学生动手制作的兴趣。
四、基础知识分析与教学建议(一)果酒制作的原理知识要点:1. 酵母菌的兼性厌氧生活方式;2.发酵需要的适宜条件;3.传统发酵技术所使用的酵母菌的来源。
教学建议:教师在介绍传统发酵酿酒时,首先应让学生了解酵母菌的兼性厌氧生活方式,理解发酵需要一定的条件,然后再介绍传统发酵方法,分析传统发酵技术中所使用的酵母菌的来源。
最后,教师可以组织学生讨论,在发酵过程中,怎样才能保证发酵液不受污染、如何控制好温度。
(二)果醋制作的原理知识要点:1.酒变醋的原理;2.控制发酵条件的作用;3.制醋所利用的醋酸菌的来源。
教学建议:教师可采用多种形式让学生了解由酒变醋的原理以及在制醋过程中醋酸菌的作用。
例如,教师可以组织学生在查找资料的基础上进行讨论和交流。
通过学生的自主活动,让学生了解传统制醋的流程、醋酸菌的生活特点、醋酸菌在自然界的分布以及使果酒变为果醋的方法等基础知识。
五、实验案例制作葡萄酒和葡萄醋建议将实验安排在秋季的9月或10月进行。
在这段时间内进行实验,有如下优点:(1)正值收获季节,葡萄的价格便宜,品种多样;(2)此时葡萄上的酵母菌数量多且生活力强,发酵酿酒的效果好;(3)温度适宜,发酵现象非常明显。
实验的具体操作步骤如下。
1.对发酵瓶、纱布、榨汁机、盛葡萄汁的器皿等实验用具进行清洗并消毒。
选修1:生物技术实践本模块目标概述本模块是实验内容,模块中所说的生物技术,是指广义的生物技术,而不限于现代生物技术。
本模块内容包括“微生物的利用”、“酶的应用”、“生物技术在食品加工中的应用”和“生物技术在其他方面的应用”四部分。
根据我省普通高中实际教学状况,建议将来倾向学习理工类专业或学习生物科学类专业的学生学习本模块。
在学习本模块时,建议从专题2 “酶的应用”、专题3 “生物技术在食品加工中的应用”中、专题4“尝试蛋白质的提取和分离”中选做5-7个实验。
通过本模块的学习,使学生能够在教师的指导下自己设计并进行实验。
教师应组织学生进行探究性学习,给学生提供实验条件及必要的参考资料等,引导学生自己搜集资料、设计和进行实验,参加和辅导学生的讨论。
学习实验原理时要注意密切联系必修1、2、3模块和选修2、3模块的有关知识,本模块对实验室的硬件要求较高,各中学要积极加强实验室的硬件建设,尽快配齐必须仪器、药品等,并作好实验仪器的清洁与维护工作,以保证实验的开设。
在目前现有实验室条件下,要提高实验室的利用率,如:适当调整课时,合理分配实验室的使用时间;作好实验计划、提前布置实验课目和实验的准备工作,缩短实验室的运转周期等。
4.2 酶的应用(2)教学建议:这部分内容的重点是研究酶在生产生活中的实际应用,包括制作果汁、洗涤衣物以及通过细胞的固定化技术应用酶。
关于酶的存在与简单制作方法内容,重点是通过对果胶酶作用的实验来了解酶的功能。
可以由学生自主学习完成,通过资料查询、网络课件演示、小组合作研讨等,让学生认识到酶的研究、生产和应用对于人类生活的重要性。
实验时让学生自己动手榨取果汁,分组进行实验,然后通过学生的讨论、交流,研讨果胶酶的作用。
酶活力的测定的重点是通过果胶酶作用最佳pH和最佳温度的探究,了解酶的功能。
实验时,让学生设计实验方案和实验流程,并通过研讨和评价,确定和实施实验方案。
关于加酶洗衣粉去除衣服污渍的效果,可以尝试要求学生分成若干实验小组,每个小组制定不同的实验方案,用实验找出在什么条件下使用加酶洗衣粉效果最好,比较哪种洗衣粉能更有效地清除油渍。
人教版高中生物选修1《生物技术实践》常见问题析疑人教版高中生物选修1《生物技术实践》常见问题析疑《生物技术实践》是我国普通高中首次开设的一门实验课,但并非实验指导手册那样简单。
对于实验,在教学过程中总会遇到很多问题。
这些问题的解决,对于更好地落实本模块的教学目标具有重要作用。
以下撷取一些有代表性的问题,与老师们探讨。
一、教师如何指导学生选择课题?按照《普通高中生物课程标准》(实验)规定,学生选学本模块16个课题中的5~7个后,考核通过,即可获得本模块应得的2个学分。
那么,这5~7个课题如何来选?教师在指导学生选择课题(或教师选择课题)时,应既尊重学生的选择,又结合当地教学资源的实际情况,同时兼顾传统生物技术和现代分子生物技术。
应该明确,无论课题针对的是哪项具体技术,它都同样能够培养学生的科学探究水平,课题的教育价值并不因为技术是现代技术或传统技术而提升或降低。
但教师在指导学生选择时,不宜全选传统技术或现代分子生物技术,也不宜全选相对简单的或相对难的。
现给出一个建议性的选择方案:传统发酵技术的应用(1个);微生物的培养与应用(2个:1个基础培养,1个选择性培养);植物的组织培养技术(1个:花药培养技术操作较难,可不选择);酶的研究与应用(1个);DNA和蛋白质技术(1个);植物有效成分的提取(1个)。
若有条件应鼓励学生多选多做。
二、实验条件达不到要求,如何完成实验?本模块为实验课,重在实践,重在做,衡量教师教学效果的标准不是看教师讲课讲得如何精彩,而是在引导学生完成实验。
教师在实行本模块教学时,首先必须克服畏难情绪,不要一上来就觉得这个模块没办法实施。
实验课总是需要很多的仪器设备。
当前各学校仪器的装备情况确实制约了本模块的实施,致使很多老师把做实验变成了讲实验。
即使没有条件完成实验的操作部分,也必须让学生实行自主研习和设计出可行的实验操作方案,并对实验结果实行预期和分析讨论。
希望教师能着眼于学生全面发展和终身发展的需要,勇于实践,尽量创造条件努力完成实验,不要打退堂鼓。
高中生物选修1《生物技术实践》开设现状及教学建议普通高中生物课程选修模块中,选修1《生物技术实践》是我国普通高中首次开设的一门生物课程。
这是一门以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的选修课程。
下面是店铺为大家整理的高中生物选修1《生物技术实践》开设现状分析资料,希望对大家有所帮助!高中生物选修1《生物技术实践》开设现状及教学建议普通高中生物课程选修模块中,选修1《生物技术实践》是我国普通高中首次开设的一门生物课程。
这是一门以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的选修课程。
本模块的实施,既是尝试,也是创新。
《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称标准)在课程设计思路中指出:“生物技术实践模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。
”因此,本模块适应生物技术的兴起,突出培养学生的实验、实践能力,具有重要的教育功能。
《标准》还说:“教师应根据本校的条件,指导学生选做本模块中的5~7个实验”,这又体现了本模块教学实施具有选择性和灵活性的特点。
1 高中生物学选修1的教学现状及存在的问题本模块为科学实验实践课,教师要尽可能为学生创造实验、实践条件,并指导学生亲自完成所选择的专题或课题。
即衡量教师完成这一模块教学效果的标准不是看教师讲课讲得如何精彩,而是看教师如何指导学生设计和进行实验、实践,并取得成功,参加和辅导学生的研讨。
在新课程实施的初始阶段,吉林省各地区、各学校开设选修1的情况存在较大差异,具体表现如下:1.1 教师能根据本校实际,指导学生选择并有效实施5~7个实验有相当一部分教师,特别是骨干教师,认真研究《标准》的设计思路和要求,克服“没有经验、设施不全”等困难,主动到附近的高校实验室参观学习,利用必修模块实验教学的基础设施,挖掘能够在选修1模块实验教学中使用的、便捷的仪器或替代物,并适时补充购买新的实验仪器和设备,有些暂不能配齐的器材临时向化学、物理实验室,综合实践课教室借用,微生物的菌种等实验材料向附近高校求援。
生物选修一《生物技术实践》教材分析《普通高中生物课程标准(实验)》内容标准部分,对本选修模块的说明中指出:“本模块是实验课,所说的生物技术,是指广义的生物技术。
而不限于(甚至主要不是)现代生物技术。
内容包括微生物的利用、酶的应用、生物技术在食品加工中的应用和生物技术在其他方面的应用四部分。
”这就是说,这是一门以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的选修课程。
《标准》在课程设计思路中则指出:“生物技术实践模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。
本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。
”这就是说,本模块并非只要学生埋头于实验操作,还要求学生了解生物技术在社会生活、生产、发展中的应用,对学生进行STS教育,并对选择学业(或职业)方向提供帮助。
因为“继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生”这一群体,其学业志向和职业选择还将经历复杂的分化。
《标准》还说:“教师应根据本校的条件,指导学生选做本模块中的5~7个实验。
”这就是说本选修模块的学习还存在着模块内部的选择性。
简言之,本选修模块既是一门学习科学探究的实践课程,又是一门生物科学技术应用于社会的STS课程,还是一门在教师指导下尊重学生各取所需、各展其长的课程。
一、学习本模块的意义和价值本模块的教材内容以“专题──课题”形式展开,共分6个专题,依次是:传统发酵技术的应用,微生物的培养与应用,植物的组织培养技术,酶的研究与应用,DNA和蛋白质技术以及植物有效成分的提取。
各个专题之间相对独立,没有严格的顺序关系。
每个专题下设2~3个课题,大体上也相对独立,以利于师生选择5~7个课题,完成本模块的学习,获得2个学分。
由于所选课题的不同,其学习意义和价值也会有所差异。
以下就共同的意义和价值作简要的说明。
1.较全面、真实地培养学生的科学探究能力“倡导科学探究”作为课程理念是贯穿于全部必修和选修模块之中的。
然而比之其他模块中的科学探究活动,课题展现的是更加真实、丰富和完整的科学探究情景,学生拥有从选择课题,了解、分析背景知识,理顺研究思路,设计实验流程,规范操作到评价结果的独立自主权,且由于最终需要获取某项“产品”,而具有实战演练的性质。
概括地说,学生的自主性将在以下方面得到发挥:●学生自主选择(在教师指导下)课题,有利于调动学生的学习兴趣和特长。
●学生自主研习和设计出可行的实验操作方案,并精心操作,将全面培养学生的科学探究能力(课标规定有11项科学探究能力,见课标P8~P9)。
●很多情况下,学生需要获取某种成果或产品,并拥有改进成果或产品的机会,而不是理论认识或简单的数据整理。
这种真实性,带来了压力和挑战。
●自我评价、相互评价,合作协调、小结反思等,将自然地贯穿于完成课题的全过程。
总之,这是经学生选择后的任务驱动下的真实的科学探究实践,对提升科学探究能力,作用巨大。
2.较严格地、多方位地培养学生的实际操作能力本模块教材中的课题,能否出色地完成,既依赖于实验方案设计的正确,还需一丝不苟的、精确而细致的操作。
在我们的生物学课程中,过去对操作技能的要求相对狭窄,要求的精确性也不高,而本模块各课题中,操作对象、方法技能多种多样,有许多都会因操作上的差之毫厘,导致结果的失之千里;有些还会因操作的失误而引发安全问题。
在以下方面,教师对学生应严格要求,这将有利于提升学生的实际操作能力,并保证课题的完成。
●认清操作的目的和原理●了解操作对象和工具的性质●熟悉操作的顺序和要领●观察和分析操作的效果●多次练习操作的要领,熟能生巧●杜绝操作中的安全事故教师应充分发挥指导和示范作用,并把操作能力细化为形成性评价的一部分。
3.拓展和加深对生物科学技术知识的理解探究需要相关的背景知识,而且常常是跨学科的。
操作需要了解相关的原理,不应该是“照方抓药”。
对于过程和结果的总结和反思,形成一份科学的、有价值的课题报告,更反映了撰写者的科学知识水准和思维的周严。
本模块的教学内容,并非实验指导手册那样简单。
例如微生物的培养、纯化、分离和应用,对于中学生来说,完全是新的知识内容;组织培养中的花药培养,涉及被子植物花粉发育和单倍体育种的专门知识;酵母细胞的固定化,DNA的粗提取和PCR技术,血红蛋白的提取和分离等包涵着现代生物科学技术的基础知识;植物有效成分的提取中有许多物理和化学知识的应用;即使是与生活密切相关的传统发酵技术和酶制剂的应用,也需要复习有关的基础知识。
因此,本模块仍具有获取知识的教育价值。
即使是技术操作,本质上也是知识、原理的应用。
拓展和加深对生物科学技术知识的理解,其教育价值仍不应忽视。
与其他必修、选修模块不同,本模块的学习是为了应用去获取知识,在实践过程中理解知识,目的性更强,也因此会理解得更透彻,掌握得更牢固。
4.领悟科学、技术、社会的相互关系,凸显科技价值观的教育本模块教材的专题和课题,并非仅仅因为可以学到某项生物技术而选定,还考虑了它们的可行性,尤为重要的是考虑了它们和社会生活、经济发展、科学研究需要的相关性,而最终确定的。
在专题的引言中和课题的课题背景中都用简洁或富有情趣的文字指出了专题和课题与社会需求的关系,可大致归纳如下。
●指向生活:如“人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史,源远流长。
与这悠久的历史一同沉淀的,是有关酒与醋的各种传说与文化。
……无论果酒还是果醋都具有一定的保健养生的功效。
”──课题:果酒和果醋的制作。
●指向生产:如“地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨,其中40%~60%能被土壤中某些微生物分解利用,这是因为它们能够产生纤维素酶。
对这些微生物的研究与应用,使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精,用纤维素酶处理服装面料等。
而要研究这些微生物,首先要将它们从土壤中种类众多的微生物中分离出来。
”──课题:分解纤维素的微生物的分离。
此外,如酶的固定化技术,指向节约成本,提高产品质量;胡萝卜素的提取指向提高产品的附加值;植物组织培养指向快速繁育和单倍体育种;等等。
●指向发展新兴科技:如“汇涓流而成江河,积跬步而致千里。
在分子生物学领域,如果没有一项项分子生物学技术的成熟与积累,就没有分子生物学高速发展的今天。
……正是通过一项项技术上的突破,人类才能完成像人类基因组计划这样恢宏庞大的工程。
在本专题中,我们将从基础入手,学习有关DNA和蛋白质的一些技术,或许这就是你迈向分子生物学研究的第一步。
”──专题:DNA和蛋白质技术。
这些都说明教材从社会的需求出发,引导学生积极参与到生物技术实践的学习中来,使学生认识到自己的科学探究活动对推动社会的进步是有意义的。
学生既领悟科学、技术、社会的相互关系,又增强了对科学技术社会价值的认识,并提高了社会责任感。
5.砥砺科学精神,端正科学态度,鼓励创新这是一个以科学探究实践为主的学习模块,在“做”科学中,需要一丝不苟,百折不回,埋头苦干的精神,需要求真务实,谦虚谨慎,严格要求的态度。
对学生来说,是砥砺科学精神,端正科学态度的难得的锤炼机会。
本模块的大部分课题只是给出了基础知识和实验设计以及操作提示的简略框架,给学生留有创造的空间,学生完全可以遵循基本的原则和要求,对实验方法或予以改进,或独辟蹊径,可谓“条条大路通罗马”。
此外课题延伸,也给学生以创造的机遇。
因此,这也是一门鼓励创新的课。
二、教学内容的设计思路和呈现方式1.确定和安排好科学探究实践的专题和课题课标中这部分的具体内容标准,为保证所有模块的表述形式的统一,仍分成“具体内容标准”和“活动建议”并列的两栏。
据此编写教科书时,不能如其他模块那样以“具体内容标准”各条来分章或节,因为本模块称为“生物技术实践”,应以“活动建议”中的学生探究活动来分章或节。
此外,还必须对这些探究实践活动,进行比较科学的、便于学生选择学习的方式进行归类,于是归类为6个专题:传统发酵技术的应用,微生物的培养与应用,植物的组织培养技术,酶的研究与应用,DNA和蛋白质技术,植物有效成分的提取。
大体上有个系统:从传统到现代,从微生物到植物,从培养技术到生化分析和提取。
这也克服了课标中某些归类的不妥之处。
每一专题下设2~3个课题。
顾名思义,课题是必须动手动脑去实践,去解决的问题,由此导入了科学探究实践过程。
设2~3个课题,是因为同属一个专题范围的不同课题,完成过程中存在着内容、方法的相似性和教育价值的类同,便于学生从中挑选。
2.构建便于教师教、学生学的课题结构本模块中的大多数课题都采取了下图所示的结构,也就是课题在教科书中的呈现方式,部分课题结构略有调整。
教材的课题结构体现了科学研究的过程,实际是对科研领域研究工作的借鉴。
这样,学生完成5~7个课题之后,不仅能掌握若干具体的生物技术,而且实践了科学研究的一般过程,能够达到课标对科学探究能力的11项初步学会的要求,并训练了科学思维、实际操作和一定的实践创新能力。
从上图还可以看出呈现方式具有好教、好学的特点。
●课题背景突出了与学生生活经验的联系,并高度注意某项生物技术与社会生活、或生产、或发展的关系,以调动学生探究的积极性。
●融基础知识、实验设计和操作提示于一体,实际上提示学习过程(或教学过程)应关注知识和能力的统一,思维和实践的统一,学科学、做科学、用科学的统一。
●以评价为杠杆,引导学生总结和反思,倾听不同意见,不断进取。
评价又以学生自我评价和教师评价相结合,最终确定是否获得了该课题应得的学分,使考核落到实处。
●课题延伸和相关链接体现了学习的开放性,鼓励有兴趣、有相应潜质的学生,得到进一步的发展。
3.渗透科学思维、科学方法方面的训练科学探究需要也锻炼科学思维和科学方法的运用,这是不言而喻的。
这里说“渗透”,是因为学生已经学习过三个必修模块,在那里,科学方法是以显性方式凸现的。
于是,基本的科学方法已经有了较好的基础。
本模块的特点是实践,许多内容的组织都围绕着完成实践活动来展现,因此,科学思维和科学方法,常常是隐在其中。
举例来说,如课题:土壤中分解尿素的细菌的分离,教材在介绍分离细菌的原理时,有意识地运用类比、归纳和演绎等思维方法。
教材没有直接讲述筛选菌株的原理,而是从热泉高温条件筛选Taq细菌的实例过渡到实验室中提供有利条件让目的菌株生长、同时抑制其他微生物生长的原理。
将热泉筛选细菌的思路应用到实验室微生物的筛选,体现了类比的方法;从Taq细菌筛选上升到微生物筛选的一般原理,体现了归纳的方法。
在引导学生理解筛选的一般原理后,教材并没有直接告诉学生培养基配方,而是请学生分析旁栏提供的配方是否具有以及具有怎样的选择作用。
这个问题让学生根据一般的筛选原理判断具体配方的作用,体现了演绎的方法。
这些科学方法的训练,并没有标注于文字或凸显于栏目,是自然而然地渗透的。